biotecnología, es hora de comprender más y temer menos€¦ · biotecnología, es hora de...

Biotecnología,Es hora de comprender

más y temer menos

ArgenBio

Mayo 2020

Capítulo 1: Introducción a la biotecnología

2

Uno

Dos

Tres

Capítulo 1: Contenidos

Biotecnología, definiciones e historia

Biotecnología tradicional y sus aplicaciones

Ingeniería genética y biotecnología moderna

33

La biotecnología

Es el empleo de organismos vivos

para la obtención de un bien o

servicio útil para el hombre

44

...3.000 años antes de nuestra

era los egipcios y babilonios

sabían cómo usar las levaduras

salvajes para hacer pan.

...antes aún (6.000 años), en la

Mesopotamia se producían 24

clases de cerveza diferentes!

¡Biotecnología!

Biotecnología tradicional

(microbios útiles)

55

MicroorganismosPrincipalmente bacterias (eubacterias, archea) y hongos

(levaduras, filamentosos)

Anton van Leeuwenhoek (1632-1723)Placas de

Petri/colonias

Microscopios

66

Levaduras del vino,

según Pasteur

"La ciencia y las aplicaciones de la ciencia

están unidas como el fruto al árbol”

Luis Pasteur (1822-1895)

• Los microorganismos provienen

de otros pre-existentes (¡no existe

la generación espontánea!)

• Origen microbiano de la

fermentación

• Vacunación - atenuación

• Pasteurización

Biotecnología tradicional y sus aplicaciones

88

Hongos y biotecnología

Saccharomyce cerevisiae

Pan, vino, cervezaPenicillium camemberti

Queso Camembert

Penicillium roqueforti

Queso Roquefort

99

Hongos y biotecnología

Aspergillus niger

Ácido cítrico en

alimentos

1010

Hongos y biotecnología

Penicillium notatum

Penicilina

1111

Streptomyces sp.

(estreptomicina, cloranfenicol, neomicina)

Bacterias y biotecnología

1212

Bacterias ácido-lácticas

Bacterias y

biotecnología

1313

Bacterias y biotecnología

Lactobacillus sp. y

Streptococcus sp.

Yogurt

Bifidobacterium

breve

Probióticos

Microorganismos vivos que al ser ingeridos

benefician la salud, porque mejoran el balance

de la microflora intestinal.

Probióticos:

1414

Bacterias y biotecnología

1515

Enzimas en detergentes

Bacillus sp

amilasas, proteasas, lipasas, celulasas, mananasas, etc.

1616

Enzimas de organismos extremófilos

mesófilos

termófilos

psicrófiloshalófilos

1717

Enzimas en la industria textil

Ejemplos:

Para eliminar el almidón que recubre a

las telas (desengomado)

Limpiar - sacar manchas

Suavizar las telas – efecto pre-lavado

Colorear telas

1818

Bacterias en agricultura

Bacillus

thuringiensis

(insecticida)Rhizobium spp. (inoculante)

1919

Biotecnología y biocombustibles

Bio (biomasa) + combustible

Bioetanol, a partir de…

Almidón (maíz, trigo, papa, mandioca)

Sacarosa (caña de azúcar, remolacha, sorgo dulce)

Celulosa (residuos agrícolas y forestales, en

desarrollo)

Biodiesel, a partir de…

Aceites vegetales de colza, soja, canola, girasol,

jatropha, etc.

2020

Obtención de etanol a partir de caña de azúcar (o remolacha)

fermentación

“crushing”

concentración110ºC, decantación

fermentación

bagazo

caña de azúcar

molasas

jugo de caña

ETANOLAZÚCAR

PAPEL

2121

Aceites de colza, soja, girasol,

jatropha, mostaza, lino, canola, palma,

cáñamo, algas, aceites usados y

grasas de origen animal, etc.

Biodiesel

BIODIESEL

Metanol Glicerol Éster monoalquílico

de ácido grasoÁcido graso

2222

Producción de alcohol en gel

Foto: Clarín Rural

2323

(¿quizás en el futuro en plantas?)

polihidroxialcanoatos PHA (bioplástico)

Plásticos biodegradables

2424

Almidón (maíz, aunque también

papa, mandioca, etc.)

Plásticos

biodegradables

Bacterias

PLA

(bioplástico)

Ácido láctico

Poliláctido

2525

Tratamiento de residuos y efluentes

Degradación, absorción, acumulación y/o transformación

de metales pesados, petróleo, otros contaminantes

Caso Exxon Valdez

En 1989 se derramaron 40 millones de litros de

petróleo en Alaska. La biorremediación involucró

la acción de microorganismos autóctonos y la

bioestimulación con fósforo (P), nitrógeno (N) y

potasio (K). Como resultado, se incrementó unas 4

veces la velocidad de degradación.

Biorremediación

+ Producción de biogás y electricidad

2626

Biotecnología tradicional:Empleo de (micro)organismos para la obtención de un

producto útil para la industria

Probióticos

Enzimas

Alcoholes

Ácidos orgánicos

Aminoácidos

Polímeros

Antibióticos

Bacterias

Bacterias

yogurt

detergentes

bebidas alcohólicas

gaseosas

edulcorantes

plásticos

medicamentos

biorremediación

inoculantes, insecticidas

2727

Biotecnología tradicional(Empleo de organismos para la

obtención de un producto útil para

la industria).

Desde 7.000 a.c.

Biotecnología, hoy

Ingeniería genética

o metodología del

ADN recombinante.

Desde 1970s

Biotecnología moderna(Emplea la ingeniería genética).

Desde 1980s

Investigación

científica

Ingeniería genética y biotecnología moderna

2929

El ADN y los genes

3030

ADN

codones en el ADN

proteína

3131

El código genético es universal

3232

Ingeniería genética = Metodología del ADN recombinanteConjunto de técnicas que permiten transferir genes de un organismo a otro

bacterias plantas levaduras células en cultivo animales

Organismo transgénico

o genéticamente modificado (OGM)

o recombinante

produce una proteína recombinante

Organismo de origen

con característica deseada

Organismo receptor

gen de interés *

Transgénesistransgén

3333

(introduciendo un gen de un pez en el cultivo de frutilla no se obtiene un frutipez)

3434

Biotecnología modernaEs la que emplea las técnicas de ingeniería genética

(permite transferir genes de un organismo a otro)

Mejoramiento animal y vegetal

Producción o sobre-producción de

enzimas, fármacos y otras moléculas

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